n datenblatt / data sheet - igbt-transistor · phase control thyristor module datenblatt / data...
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NNetz-Thyristor-Modul
Phase Control Thyristor Module
Datenblatt / Data sheetTT425N
BIP AC / 28 Oct 1994, A.Rüther A 62/94 1/12Seite/page
Kenndaten
Elektrische Eigenschaften
TT425N... TD425N DT425N
TD425N...-A
Elektrische Eigenschaften / Electrical propertiesHöchstzulässige Werte / Maximum rated valuesPeriodische Vorwärts- und Rückwärts-Spitzensperrspannungrepetitive peak forward off-state and reverse voltages
Tvj = -40°C... Tvj max VDRM,VRRM 10001400
120016001800
VVV 1)
Vorwärts-Stoßspitzensperrspannungnon-repetitive peak forward off-state voltage
Tvj = -40°C... Tvj max VDSM 10001400
120016001800
VVV
Rückwärts-Stoßspitzensperrspannungnon-repetitive peak reverse voltage
Tvj = +25°C... Tvj max VRSM 11001500
130017001900
VVV
Durchlaßstrom-Grenzeffektivwertmaximum RMS on-state current
ITRMSM 800 A
Dauergrenzstromaverage on-state current
TC = 85°CTC = 74°C
ITAVM 425510
AA
Stoßstrom-Grenzwertsurge current
Tvj = 25 °C, tP = 10 msTvj = Tvj max, tP = 10 ms
ITSM 1450012500
AA
GrenzlastintegralI²t-value
Tvj = 25 °C, tP = 10 msTvj = Tvj max, tP = 10 ms
I²t 1051000781000
A²sA²s
Kritische Stromsteilheitcritical rate of rise of on-state current
DIN IEC 747-6f = 50 Hz, iGM = 1 A, diG/dt = 1 A/µs
(diT/dt)cr 120 A/µs
Kritische Spannungssteilheitcritical rate of rise of off-state voltage
Tvj = Tvj max, vD = 0,67 VDRM
6.Kennbuchstabe / 6th letter F(dvD/dt)cr
1000 V/µs
Charakteristische Werte / Characteristic valuesDurchlaßspannungon-state voltage
Tvj = Tvj max , iT = 1500 A vT max. 1,5 V
Schleusenspannungthreshold voltage
Tvj = Tvj max V(TO) 0,9 V
Ersatzwiderstandslope resistance
Tvj = Tvj max rT 0,3 mΩ
Zündstromgate trigger current
Tvj = 25°C, vD = 6 V IGT max. 250 mA
Zündspannunggate trigger voltage
Tvj = 25°C, vD = 6 V VGT max. 1,5 V
Nicht zündender Steuerstromgate non-trigger current
Tvj = Tvj max , vD = 6 VTvj = Tvj max , vD = 0,5 VDRM
IGD max.max.
105
mAmA
Nicht zündende Steuerspannunggate non-trigger voltage
Tvj = Tvj max , vD = 0,5 VDRM VGD max. 0,2 V
Haltestromholding current
Tvj = 25°C, vD = 6 V, RA = 5 Ω IH max. 300 mA
Einraststromlatching current
Tvj = 25°C, vD = 6 V, RGK ≥ 10 Ω iGM = 1 A, diG/dt = 1 A/µs, tg = 20 µs
IL max. 1500 mA
Vorwärts- und Rückwärts-Sperrstromforward off-state and reverse current
Tvj = Tvj max
vD = VDRM, vR = VRRM
iD, iR max. 80 mA
Zündverzuggate controlled delay time
DIN IEC 747-6Tvj = 25 °C,iGM = 1 A, diG/dt = 1 A/µs
tgd max. 4 µs
1) 1800V auf Anfrage/ 1800V on request
prepared by: C.Drilling date of publication: 19.12.02
approved by: J. Novotny revision: 1
NNetz-Thyristor-Modul
Phase Control Thyristor Module
Datenblatt / Data sheetTT425N
BIP AC / 28 Oct 1994, A.Rüther A 62/94 2/12Seite/page
Thermische Eigenschaften
Mechanische Eigenschaften
Elektrische Eigenschaften / Electrical propertiesCharakteristische Werte / Characteristic valuesFreiwerdezeitcircuit commutated turn-off time
Tvj = Tvj max, iTM = ITAVM
vRM = 100 V, vDM = 0,67 VDRM
dvD/dt = 20 V/µs, -diT/dt = 10 A/µs5.Kennbuchstabe / 5th letter O
tq
typ. 250 µs
Isolations-Prüfspannunginsulation test voltage
RMS, f = 50 Hz, t = 1 minRMS, f = 50 Hz, t = 1 sec
VISOL 3,03,6
kVkV
Thermische Eigenschaften / Thermal propertiesInnerer Wärmewiderstandthermal resistance, junction to case
pro Modul / per Module, Θ = 180° sinpro Zweig / per arm, Θ = 180° sinpro Modul / per Module, DCpro Zweig / per arm, DC
RthJC max.max.max.max.
0,03900,07800,03730,0745
°C/W°C/W°C/W°C/W
Übergangs-Wärmewiderstandthermal resistance, case to heatsink
pro Modul / per Modulepro Zweig / per arm
RthCH max.max.
0,010,02
°C/W°C/W
Höchstzulässige Sperrschichttemperaturmaximum junction temperature Tvj max 125 °C
Betriebstemperaturoperating temperature
Tc op -40...+125 °C
Lagertemperaturstorage temperature
Tstg -40...+130 °C
Mechanische Eigenschaften / Mechanical propertiesGehäuse, siehe Anlagecase, see annex
Seite 3page 3
Si-Element mit DruckkontaktSi-pellet with pressure contact
Innere Isolationinternal insulation
AlN
Anzugsdrehmoment für mechanische Anschlüssemounting torque
Toleranz / Tolerance ± 15% M1 6 Nm
Anzugsdrehmoment für elektrische Anschlüsseterminal connection torque
Toleranz / Tolerance ± 10% M2 12 Nm
Steueranschlüssecontrol terminals
DIN 46 244 A 2,8 x 0,8
Gewichtweight
G typ. 1500 g
Kriechstreckecreepage distance
19 mm
Schwingfestigkeitvibration resistance
f = 50 Hz 50 m/s²
file-No. E 83336
Mit diesem Datenblatt werden Halbleiterbauelemente spezifiziert, jedoch keine Eigenschaften zugesichert. Es gilt inVerbindung mit den zugehörigen technischen Erläuterungen.
This data sheet specifies semiconductor devices, but promises no characteristics. It is valid in combination with the belongingtechnical notes.
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Phase Control Thyristor Module
Datenblatt / Data sheetTT425N
BIP AC / 28 Oct 1994, A.Rüther A 62/94 3/12Seite/page
MaßbildMaßbild
Maßbild
1 2 3
TT
4 5 7 61 2 3
TD
4 51 2 3
DT
7 6
1 2 3
TD-A
4 5
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Datenblatt / Data sheetTT425N
BIP AC / 28 Oct 1994, A.Rüther A 62/94 4/12Seite/page
R,T – WerteDiR,T-Werte Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z thJC für DC
Analytical elements of transient thermal impedance Z thJC for DC
Pos. n 1 2 3 4 5 6 7
Rthn [°C/W] 0,00194 0,00584 0,01465 0,0254 0,0267
τn [s] 0,000732 0,00824 0,108 0,57 3
Analytische Funktion / Analytical function:
maxn
n=1thnthJC n
– t- e1RZ
Luftselbstkühlung / Natural cooling1 Modul pro Kühlkörper / 1 module per heatsink
Kühlkörper / Heatsink type: KM 17 (120W)
Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z thCAAnalytical elements of transient thermal impedance Z thCA
Pos. n 1 2 3 4 5 6 7
Rthn [°C/W] 0,00944 0,0576 0,568
τn [s] 2,61 28,1 1300
Verstärkte Kühlung / Forced cooling1 Modul pro Kühlkörper / 1 module per heatsinkKühlkörper / Heatsink type: KM17 (Papst 4650N)
Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z thCAAnalytical elements of transient thermal impedance Z thCA
Pos. n 1 2 3 4 5 6 7
Rthn [°C/W] 0,0064 0,0566 0,168
τn [s] 4,1 24,7 395
Analytische Funktion / Analytical function:
maxn
n=1thnthCA n
– t- e1RZ
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Datenblatt / Data sheetTT425N
BIP AC / 28 Oct 1994, A.Rüther A 62/94 5/12Seite/page
Diagramme
Trans. Wärmewiderstand bei Sinus
Trans. Wärmewiderstand bei Rechteck
0,000
0,020
0,040
0,060
0,080
0,100
0,01 0,1 1 10 100t [s]
Z (th
)JC
[°C
/W]
0° 0 180°
Θ = 30° 60° 90°120°180°
Transienter innerer Wärmewiderstand je Zweig / Transient thermal impedance per arm ZthJC = f(t)
Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current
Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ
0,000
0,020
0,040
0,060
0,080
0,100
0,001 0,01 0,1 1 10 100t [s]
Θ = 30° 60° 90°120°180° DC
0° 0 180°
Transienter innerer Wärmewiderstand je Zweig / Transient thermal impedance per arm ZthJC = f(t)
Rechteckförmiger Strom / Rectangular current
Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ
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Datenblatt / Data sheetTT425N
BIP AC / 28 Oct 1994, A.Rüther A 62/94 6/12Seite/page
Diagramme
Durchgangsverluste bei Sinus
Durchgangsverluste bei Rechteck
0
100
200
300
400
500
600
700
0 100 200 300 400 500 600ITAV [A]
P TA
V [W
]
= 30°
60°
90°
120° 180°
0° 0 180°
Durchlassverlustleistung je Zweig / On-state power loss per arm PTAV = f(ITAV)
Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Strombelastung je Zweig / Current load per arm
Berechnungsgrundlage PTAV (Schaltverluste gesondert berücksichtigen)Calculation base PTAV (switching losses should be considered separately)
Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle Θ
0
200
400
600
800
1000
0 100 200 300 400 500 600 700 800ITAV [A]
DC
180°
120°90°
60°
= 30°
0° 0 180°
Durchlassverlustleistung je Zweig / On-state power loss per arm PTAV = f(ITAV)
Rechteckförmiger Strom / Rectangular current Strombelastung je Zweig / Current load per arm
Berechnungsgrundlage PTAV (Schaltverluste gesondert berücksichtigen)Calculation base PTAV (switching losses should be considered separately)
Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle Θ
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Datenblatt / Data sheetTT425N
BIP AC / 28 Oct 1994, A.Rüther A 62/94 7/12Seite/page
Gehäusetemperatur bei Sinus
Gehäusetemperatur bei Rechteck
20
40
60
80
100
120
140
0 100 200 300 400 500 600ITAVM [A]
T C [°
C]
= 30° 60° 90° 120° 180°
0° 0 180°
Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature TC = f(ITAVM)
Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Strombelastung je Zweig / Current load per arm
Berechnungsgrundlage PTAV (Schaltverluste gesondert berücksichtigen)Calculation base PTAV (switching losses should be considered separately)
Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ
20
40
60
80
100
120
140
0 100 200 300 400 500 600 700 800ITAVM [A]
= 30° 60° 90° 120° 180° DC
0° 0 180°
Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature TC = f(ITAVM)
Rechteckförmiger Strom / Rectangular current Strombelastung je Zweig / Current load per arm
Berechnungsgrundlage PTAV (Schaltverluste gesondert berücksichtigen)Calculation base PTAV (switching losses should be considered separately)
Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ
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Datenblatt / Data sheetTT425N
BIP AC / 28 Oct 1994, A.Rüther A 62/94 8/12Seite/page
Maximaler Strom bei B2 und B6
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 20 40 60 80 100 120T A [°C]
RthCA [°C/W]
0,03
0,10
0,15
0,04
0,015
0,06
+
-
B2 ID
~
0,010,02
0,08
0,200,30
0 200 400 600 800 1000 1200I D [A]
L-LastL-load
R-LastR-load
Höchstzulässiger Ausgangsstrom / Maximum rated output current ID
B2- Zweipuls-Brückenschaltung / Two-pulse bridge circuit
Gesamtverlustleistung der Schaltung / Total power dissipation at circuit Ptot
Parameter:Wärmewiderstand zwischen den Gehäusen und Umgebung / Thermal resistance cases to ambient RthCA
0
1000
2000
3000
4000
0 20 40 60 80 100 120T A [°C]
0,03
0,04
0,025
0,20
0,01+
-
B6 ID
3~
R thCA [°C/W]
0,15
0,40
0,015
0,10
0,06
,
0,02
0 200 400 600 800 1000 1200 1400ID [A]
Höchstzulässiger Ausgangsstrom / Maximum rated output current ID
B6- Sechspuls-Brückenschaltung / Six-pulse bridge circuit
Gesamtverlustleistung der Schaltung / Total power dissipation at circuit Ptot
Parameter:Wärmewiderstand zwischen den Gehäusen und Umgebung / Thermal resistance cases to ambient RthCA
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Phase Control Thyristor Module
Datenblatt / Data sheetTT425N
BIP AC / 28 Oct 1994, A.Rüther A 62/94 9/12Seite/page
Maximaler Strom bei W1C und W3C
0
500
1000
1500
0 20 40 60 80 100 120TA [°C]
R thCA [°C/W]
0,30
0,60
0,020,030,04
0,06
0,08
0,10
0,15
0,20
~
~
IRMS
W 1C
0,40
0,01
0 200 400 600 800 1000 1200I RMS [A]
Höchstzulässiger Effektivstrom / Maximum rated RMS current IRMS
W1C - Einphasen-Wechselwegschaltung / Single-phase inverse parallel circuit
Gesamtverlustleistung der Schaltung / Total power dissipation at circuit Ptot
Parameter:Wärmewiderstand zwischen den Gehäuse und Umgebung / Thermal resistance case to ambient RthCA
0
1000
2000
3000
4000
0 20 40 60 80 100 120T A [°C]
R thCA [°C/W]
0,150,20
0,025
0,03
0,01
0,04
0,015
0,10
~
~
W 3C~
~
IRMS
~
~
0,06
0,300,40
0,02
0 200 400 600 800 1000 1200
I RMS [A]
Höchstzulässiger Effektivstrom / Maximum rated RMS current IRMS
W3C - Dreiphasen-Wechselwegschaltung / Three-phase inverse parallel circuit
Gesamtverlustleistung der Schaltung / Total power dissipation at circuit Ptot
Parameter:Wärmewiderstand zwischen den Gehäusen und Umgebung / Thermal resistance cases to ambient RthCA
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Phase Control Thyristor Module
Datenblatt / Data sheetTT425N
BIP AC / 28 Oct 1994, A.Rüther A 62/94 10/12Seite/page
Steuercharakteristik
Zündverzug
0,1
1
10
100
10 100 1000 10000 100000iG [mA]
ab
c d
Steuercharakteristik vG = f (iG) mit Zündbereichen für VD = 6 VGate characteristic vG = f (iG) with triggering area for VD = 6 V
Höchstzulässige Spitzensteuerverlustleistung / Maximum rated peak gate power dissipation PGM = f (tg) :
a - 40 W/10ms b - 80 W/1ms c - 100 W/0,5ms d – 150 W/0,1ms
0,1
1
10
100
1000
100 1000 10000iGM [mA]
a
b
Zündverzug / Gate controlled delay time tgd = f(iG)
Tvj = 25°C, diG/dt = iGM/1µs
a - maximaler Verlauf / Limiting characteristic
b - typischer Verlauf / Typical characteristic
NNetz-Thyristor-Modul
Phase Control Thyristor Module
Datenblatt / Data sheetTT425N
BIP AC / 28 Oct 1994, A.Rüther A 62/94 11/12Seite/page
Sperrverzögerungsladung
Grenzstrom
100
1000
10000
1 10 100-di/dt [A/µs]
iTM = 2000A
50A
100A200A500A
1000A
20A
Sperrverzögerungsladung / Recovered charge Qr = f(-di/dt)
Tvj = Tvjmax, vR ≤ 0,5 VRRM, vRM = 0,8 VRRM
Parameter: Durchlaßstrom / On-state current iTM
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
0,01 0,1 1t [s]
bTA = 45°C
aTA = 35 °C
Grenzstrom / Maximum overload on-state current IT(OV)M = f(t), vRM = 0,8 VRRM
a: Leerlauf / No-load conditionsb: nach Belastung mit ITAVM / after load with ITAVM
TA = 35°C, verstärkte Luftkühlung / Forced air coolingTA = 45°C, Luftselbstkühlung / Natural air cooling
NNetz-Thyristor-Modul
Phase Control Thyristor Module
Datenblatt / Data sheetTT425N
BIP AC / 28 Oct 1994, A.Rüther A 62/94 12/12Seite/page
Überstrom
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
0,01 0,1 1 10 100 1000 10000t [s]
I TAV (vor) = 0 A 30 A 55 A 75 A 90 A102 A
Überstrom je Zweig / Overload on-state current IT(OV)
B6- Sechspuls-Brückenschaltung, 120° Rechteck / Six-pulse bridge circuit, 120° rectangular
Kühlkörper / Heatsink type KM 17 (120W) Luftselbstkühlung bei / Natural cooling at TA = 45°C
Parameter: Vorlaststrom je Zweig / Pre-load current per arm ITAV(vor)
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
0,01 0,1 1 10 100 1000 10000t [s]
I TAV (vor) = 0 A 85 A140 A190 A220 A240 A
Überstrom je Zweig / Overload on-state current IT(OV)
B6- Sechspuls-Brückenschaltung, 120° Rechteck / Six-pulse bridge circuit, 120° rectangular
Kühlkörper / Heatsink type KM17 (Papst 4650N) Verstärkte Kühlung bei / Forced cooling at TA = 35°C
Parameter: Vorlaststrom je Zweig / Pre-load current per arm ITAV(vor)
Nutzungsbedingungen Die in diesem Produktdatenblatt enthaltenen Daten sind ausschließlich für technisch geschultes Fachpersonal bestimmt. Die Beurteilung der Geeignetheit dieses Produktes für die von Ihnen anvisierte Anwendung sowie die Beurteilung der Vollständigkeit der bereitgestellten Produktdaten für diese Anwendung obliegt Ihnen bzw. Ihren technischen Abteilungen. In diesem Produktdatenblatt werden diejenigen Merkmale beschrieben, für die wir eine liefervertragliche Gewährleistung übernehmen. Eine solche Gewährleistung richtet sich ausschließlich nach Maßgabe der im jeweiligen Liefervertrag enthaltenen Bestimmungen. Garantien jeglicher Art werden für das Produkt und dessen Eigenschaften keinesfalls übernommen. Sollten Sie von uns Produktinformationen benötigen, die über den Inhalt dieses Produktdatenblatts hinausgehen und insbesondere eine spezifische Verwendung und den Einsatz dieses Produktes betreffen, setzen Sie sich bitte mit dem für Sie zuständigen Vertriebsbüro in Verbindung (siehe www.eupec.com, Vertrieb&Kontakt). Für Interessenten halten wir Application Notes bereit. Aufgrund der technischen Anforderungen könnte unser Produkt gesundheitsgefährdende Substanzen enthalten. Bei Rückfragen zu den in diesem Produkt jeweils enthaltenen Substanzen setzen Sie sich bitte ebenfalls mit dem für Sie zuständigen Vertriebsbüro in Verbindung. Sollten Sie beabsichtigen, das Produkt in Anwendungen der Luftfahrt, in gesundheits- oder lebensgefährdenden oder lebenserhaltenden Anwendungsbereichen einzusetzen, bitten wir um Mitteilung. Wir weisen darauf hin, dass wir für diese Fälle - die gemeinsame Durchführung eines Risiko- und Qualitätsassessments; - den Abschluss von speziellen Qualitätssicherungsvereinbarungen; - die gemeinsame Einführung von Maßnahmen zu einer laufenden Produktbeobachtung dringend empfehlen und gegebenenfalls die Belieferung von der Umsetzung solcher Maßnahmen abhängig machen. Soweit erforderlich, bitten wir Sie, entsprechende Hinweise an Ihre Kunden zu geben. Inhaltliche Änderungen dieses Produktdatenblatts bleiben vorbehalten. Terms & Conditions of usage The data contained in this product data sheet is exclusively intended for technically trained staff. You and your technical departments will have to evaluate the suitability of the product for the intended application and the completeness of the product data with respect to such application. This product data sheet is describing the characteristics of this product for which a warranty is granted. Any such warranty is granted exclusively pursuant the terms and conditions of the supply agreement. There will be no guarantee of any kind for the product and its characteristics. Should you require product information in excess of the data given in this product data sheet or which concerns the specific application of our product, please contact the sales office, which is responsible for you (see www.eupec.com, sales&contact). For those that are specifically interested we may provide application notes. Due to technical requirements our product may contain dangerous substances. For information on the types in question please contact the sales office, which is responsible for you. Should you intend to use the Product in aviation applications, in health or live endangering or life support applications, please notify. Please note, that for any such applications we urgently recommend - to perform joint Risk and Quality Assessments; - the conclusion of Quality Agreements; - to establish joint measures of an ongoing product survey, and that we may make delivery depended on the realization of any such measures. If and to the extent necessary, please forward equivalent notices to your customers. Changes of this product data sheet are reserved.
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